高温合金薄壁环形铸件尺寸控制工艺研究

高温合金薄壁机匣铸件为双环复杂结构，带有多个空心支板及壁厚不均，使得铸件在冷却过程中，收缩不一致，造成铸件内、外环直径尺寸不稳定，偏离设计图纸要求。通过分析铸件整个工艺过程及工艺方案对铸件收缩的影响，找出铸件偏离设计要求的基本原因及规律，并对模具、蜡件、金属件的反复测量，数据分析，提出了改进方案，并进行了方案验证，铸件尺寸得到了有效改善，满足了设计要求。

为了满足航空发动机结构轻量化、低成本需求，航空制造业中已采用高温合金薄壁机匣整体精密铸造技术，取代分体零件加工、组装成型的机匣制造技术。而高温合金薄壁机匣的整体铸造，已不同于传统意义上的铸造。不仅要求成形，还需精确控制铸件形状、尺寸精度，以满足部件装配的要求。我们研制的K4169高温合金薄壁机匣铸件就是此类铸件中的一个典型代表件，不仅铸件内、外冶金质量、表面质量要求高，而铸件的尺寸精度要求的更加严格，在铸件Ф800 mm的直径的尺寸上，公差值为0.6mm,并且保证铸件流道面的进、排气面积符合设计要求，集铸造、加工、装配等专业制造的尺寸精度要求为一体，均由铸造保证，铸件尺寸控制难度很大，在模具设计参数的选择及修订的实际应用过程中，按照传统经验进行设计，已不能满足产品的最终要求。

针对高温合金环形机匣铸件内、外环尺寸不能完全符合设计要求，开展的一系列试验研究工作，通过对铸件工艺方案的分析、固化、工装、铸件等尺寸测量、数据分析、模拟设计等，摸索出带有陶瓷型芯的薄壁环形结构件收缩率的规律及不同流道截面尺寸收缩的差异，重新调整了模具设计参数，确定了模具改进方案，使铸件尺寸满足了设计要求。